int2026_t

Свой тип для целого знакового числа фиксированной длины int2026_t: 2026 значащих бит, включая знаковый, и не больше 254 байт в памяти. Нужно реализовать конвертацию из int32_t и из строки, четыре арифметические операции, сравнение на равенство и вывод в поток — всё без стандартных контейнеров.

Тип

• Диапазон значений: $[-2^{2025},\ 2^{2025} - 1]$.
• sizeof(int2026_t) <= 254 — это проверяет static_assert в заголовке.
• Неиспользуемые биты хранения не расширяют диапазон: если под число отведено больше 2026 бит, лишние значения всё равно недопустимы.

Что реализовать

Сигнатуры уже объявлены в lib/number.h:

int2026_t from_int(int32_t i);
int2026_t from_string(const char* buff);
 
int2026_t operator+(const int2026_t& lhs, const int2026_t& rhs);
int2026_t operator-(const int2026_t& lhs, const int2026_t& rhs);
int2026_t operator*(const int2026_t& lhs, const int2026_t& rhs);
int2026_t operator/(const int2026_t& lhs, const int2026_t& rhs);
 
bool operator==(const int2026_t& lhs, const int2026_t& rhs);
bool operator!=(const int2026_t& lhs, const int2026_t& rhs);
 
std::ostream& operator<<(std::ostream& stream, const int2026_t& value);

Правила операций

• from_int сохраняет значение исходного числа, включая INT32_MIN и INT32_MAX.
• from_string принимает десятичную строку вида [+-]?[0-9]+: необязательный знак и хотя бы одна цифра. Ведущие нули разрешены, "0", "-0" и "+0" — одно и то же число. Число вне диапазона приводится по правилу переполнения.
• Деление целочисленное, с округлением к нулю: -7 / 3 == -2, 7 / -3 == -2.
• operator<< выводит число в любой системе счисления на ваш выбор (десятичная не обязательна), но разные значения должны выводиться по-разному. Возвращает переданный поток, чтобы работали цепочки stream << a << " " << b.
• Деление на ноль, некорректные строки и nullptr в контракт не входят и тестами не проверяются.

Переполнение

В отличие от стандартных знаковых типов, где переполнение — UB, здесь нужен wrap around: результат берётся по модулю $2^{2026}$ и приводится к диапазону $[-2^{2025},\ 2^{2025} - 1]$. Правило действует для конвертации из строки, сложения, вычитания, умножения и деления.

Здесь MIN $= -2^{2025}$, MAX $= 2^{2025} - 1$.

Сборка и тесты

cmake -B build
cmake --build build
ctest -V --test-dir build

Тесты на GoogleTest лежат в tests/: конвертации, арифметика, сравнение, вывод и граничные случаи. Пока все тесты и CI не проходят, лаба не засчитана. Дополнять тесты можно, но не обязательно.

В bin/ есть консольное приложение — его можно менять как угодно, чтобы погонять свой код руками. Частью задания оно не является:

cmake --build build --target labwork2 && build/bin/labwork2

Теормин

Мягкие дедлайны

Максимум 12 баллов.

• Только стандартная библиотека C++, стандарт C++23.
• В lib и bin запрещены стандартные контейнеры (std::vector, std::list, std::string и другие) и std::bitset. В тестах их использовать можно.
• Структуру проекта не менять, новых исходных файлов не добавлять: всё пишется в lib/number.h и lib/number.cpp.
• Размер типа — не больше 254 байт.
• CI собирает решение clang++-21 с санитайзерами (-fsanitize=address,undefined), поэтому выход за границы массива или чтение неинициализированной памяти роняют тест.
• Стиль проверяет clang-tidy: функции, классы и структуры в CamelCase, переменные в lower_case, поля классов с _ на конце, константы в kCamelCase. Имена int2026_t, from_int и from_string заданы условием и из проверки исключены.